DE2722209A1 - SOLAR RAY REACTOR - Google Patents

SOLAR RAY REACTOR

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DE2722209A1
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Description

Die Erfindung betrifft einen Sonnenstrahlungsreaktor zur Umwandlung von Wärmeenergie in chemische oder mechanische Energie zu Antriebszwecken und/oder zur Erzeugung von elektrischer Energie.The invention relates to a solar radiation reactor for conversion from thermal energy into chemical or mechanical energy for propulsion purposes and / or for generating electrical energy Energy.

Zur Erzeugung von mechanischer oder elektrischer Energie sind zwei Arten von Verbrennungsverfahren, für die Umwandlung fossiler Brennstoffe bekannt, nämlich die äußere und die innere Verbrennung. Die äußere Verbrennung erfolgt im allgemeinert-beim Verbrennen eines Brennstoffs in einer offenen Verbrennungskammer unter Bildung einer Flamme, die von atmosphärischem Sauerstoff genährt wird. Demgegenüber erfolgt die innere VerbrennungThere are two types of combustion processes for generating mechanical or electrical energy, for converting fossil fuels Fuels known, namely the external and internal combustion. The external combustion takes place in general-at Burning a fuel in an open combustion chamber forming a flame created by atmospheric oxygen is nourished. In contrast, internal combustion takes place

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durch Einspritzen eines Brennstoffs und einer bestimmten Menge von Sauerstoff oder eines anderen Oxydationsmittels in eine Verbrennungskammer. Der Brennstoff und das Oxydationsmittel werden gezündet und verbrennen in der Kammer explosionsartig, d.h. äußerst schnell. Sowohl die innere als auch die äußere Verbrennung werden von einer offenen Flamme oder einem elektrischen Lichtbogen aufrecht erhalten. Bei beiden Verbrennungsverfahren erfolgt die Energieumwandlung mit einem schlechten Wirkungsgrad. Außerdem liefern sie schädliche Abgase und die Umwelt verschmutzende Stoffe. Zudem ist der Brennstoffvorrat beschränkt und wird immer teurer.by injecting a fuel and a certain amount of oxygen or other oxidizing agent into a combustion chamber. The fuel and oxidizer are ignited and burn explosively in the chamber, i. E. extremely fast. Both internal and external combustion are produced by an open flame or an electric one Maintain the arc. In both combustion processes, the energy conversion takes place with a poor efficiency. In addition, they produce harmful exhaust gases and substances polluting the environment. In addition, the fuel supply is limited and is getting more and more expensive.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Energie mit Hilfe eines nicht fossilen Brennstoffs zu schaffen.It is therefore the object of the invention to provide a method and a device to create energy using a non-fossil fuel.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Sonnenstrahlungsreaktor, welcher gekennzeichnet ist durch eine Reaktorkammer mit einer Einspeisungsvorrichtung zum gesteuerten Zusammenführen von Chlor und Wasserstoff, durch eine Strahlungsführung zum Einleiten einer elektromagnetischen Strahlung in die Reaktorkammer für die Ionisierung von Chlor und Wasserstoff, durch eine Verbrennungskammer mit einem in der Verbindung zur Reaktorkammer liegenden Ventil, und durch eine Zufuhreinrichtung zum gesteuerten Einleiten von Sauerstoff in die Verbrennungskammer, wobei der ionisierte Wasserstoff und das ionisierte Chlor zur exothermen Reaktion für die Bildung von Chlorwasserstoff bei hohem DruckA solar radiation reactor, which is characterized by a reactor chamber with a Feed device for the controlled merging of chlorine and hydrogen, through a radiation guide for introduction electromagnetic radiation into the reactor chamber for the ionization of chlorine and hydrogen, through a combustion chamber with a valve located in the connection to the reactor chamber, and through a feed device to the controlled Introducing oxygen into the combustion chamber, causing the ionized hydrogen and ionized chlorine to exotherm Reaction for the formation of hydrogen chloride at high pressure

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und hoher Temperatur über das Ventil in die Verbrennungskammer einspeisbar sind.and high temperature can be fed into the combustion chamber via the valve.

Der erfindungsgemäße Sonnenstrahlungsreaktor bildet somit in der Reaktorkammer atomaren Wasserstoff und atomares Chlor unter Einwirkung von Sonnenstrahlung oder künstlicher Strahlung, wobei das atomare Chlor und der atomare Wasserstoff unter Anwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff Wärmeenergie erzeugen, die zum Antrieb und/oder zur Erzeugung von elektrischer Energie in chemische oder mechanische Energie umgewandelt wird.The solar radiation reactor according to the invention thus forms in the Reactor chamber atomic hydrogen and atomic chlorine under the action of solar radiation or artificial radiation, whereby the atomic chlorine and the atomic hydrogen generate heat energy in the presence of atmospheric oxygen, which for the Drive and / or to generate electrical energy is converted into chemical or mechanical energy.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei der Energieumwandlung keine für die Atmosphäre oder die Umwelt schädlichen Emissionen und Verunreinigungen entstehen.Another advantage of the invention is that none for the atmosphere or the environment in the energy conversion harmful emissions and pollution arise.

Vorzugsweise wird die exotherme Reaktion in der Reaktorkammer durch Sonnenstrahlung und/oder künstliche Strahlung aufrecht erhalten.The exothermic reaction in the reactor chamber is preferably maintained by solar radiation and / or artificial radiation obtain.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Verbrennungsprodukte zur kontinuierlichen Aufrechterhaltung einer exothermen Reaktion wiedereinspeisbar sind.Another advantage of the invention is that the combustion products can be re-fed to continuously maintain an exothermic reaction.

Der erfindungsgemäße Sonnenstrahlungsreaktor weist somit eine Reaktorkammer mit einer Einspeisungsvorrichtung für molekulares Chlor und molekularen Wasserstoff sowie eine Verbrennungskammer mit Steuereinrichtungen zum gesteuerten Zusammenführen von ato-The solar radiation reactor according to the invention thus has a Reactor chamber with a feed device for molecular chlorine and molecular hydrogen as well as a combustion chamber with control devices for the controlled merging of atomic

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marem Chlor und Wasserstoff mit atmosphärischem Sauerstoff auf. In einer bevorzugten Ausführung ist ein parabolischer Reflektor oder eine andere Fokussiereinrichtung auf die Reaktorkammer gerichtet und mit Hilfe eines automatischen Azimuth-Verfolgers
dem Sonnenlauf folgend gesteuert. Der parabolische Reflektor
bündelt die Sonnenstrahlen auf einem Brennpunktreflektor, der
den Sonnenstrahl wiederum mittels einer Anzahl von Reflektoren
durch ein sonnenstrahlungsdurchlässiges Glas in die Reaktorkammer leitet. Der Lichtstrahl durchsetzt die Reaktorkammer und
trifft auf eine Licht streuende Fläche, beispielsweise ein kegelförmiges Reflektorventil am Boden der Reaktorkammer. Dadurch erfolgt ein Streuen der Sonnenstrahlung über die ganze Reaktorkammer. Die in die Reaktorkammer eingespeisten Chlorgasmoleküle werden von der Sonnenstrahlung in ionisierte Chloratome aufgespalten. Der gebildete Wasserstoff und das Chlor bewirken eine
Druckerhöhung in der Reaktorkammer, so daß die Chlor- und Wasserstoff atome in die Verbrennungskammer gedrückt werden. In der
Verbrennungskammer reagieren das Chlor und der Wasserstoff unter Anwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff in Form einer gesteuerten Explosion. Die gebildeten heißen Explosionsgase sind zur Erzeugung von mechanischer und/oder elektrischer Energie verwendbar. Die heißen Gase sind beispielsweise zum Beheizen eines Kessels, zur Bewegung eines Kolbens oder zum Antrieb einer Turbine einsetzbar.marem chlorine and hydrogen with atmospheric oxygen. In a preferred embodiment, a parabolic reflector or other focusing device is aimed at the reactor chamber and with the aid of an automatic azimuth tracker
controlled following the course of the sun. The parabolic reflector
focuses the sun's rays on a focal point reflector, the
the sunbeam in turn by means of a number of reflectors
through a solar radiation-permeable glass into the reactor chamber. The light beam penetrates the reactor chamber and
hits a light-scattering surface, for example a conical reflector valve on the bottom of the reactor chamber. As a result, the solar radiation is scattered over the entire reactor chamber. The chlorine gas molecules fed into the reactor chamber are split up into ionized chlorine atoms by solar radiation. The formed hydrogen and the chlorine cause a
Increase in pressure in the reactor chamber, so that the chlorine and hydrogen atoms are pressed into the combustion chamber. In the
Combustion chamber reacts the chlorine and hydrogen in the presence of atmospheric oxygen in the form of a controlled explosion. The hot explosion gases formed can be used to generate mechanical and / or electrical energy. The hot gases can be used, for example, to heat a boiler, to move a piston or to drive a turbine.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the figures; show it:

Figur 1 einen Schnitt durch eine Ansicht einer Ausführung des erfindungsgemäßen Sonnenstrahlungsreaktors;FIG. 1 shows a section through a view of an embodiment of the solar radiation reactor according to the invention;

Figur 2 eine geschnittene Ansicht einer anderen Ausführung des Sonnenstrahlungsreaktors;FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the solar radiation reactor;

Figur 3 eine Schnittansicht durch einen zur Dampferzeugung eingesetzten Sonnenstrahlungsreaktor;FIG. 3 shows a sectional view through a solar radiation reactor used for generating steam;

Figur 4 eine Schnittansicht durch einen als Turbinenantrieb eingesetzten Sonnenstrahlungsreaktor;FIG. 4 shows a sectional view through a solar radiation reactor used as a turbine drive;

Figur 5 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführung des als Turbinenantrieb eingesetzten Sonnenstrahlungsreaktors; FIG. 5 shows a schematic view of another embodiment of the solar radiation reactor used as a turbine drive;

Figur 6 eine Schnittansicht durch einen bei einer Kolbenverbrennungsmaschine eingesetzten Sonnenstrahlungsreaktor; undFIG. 6 is a sectional view through a piston internal combustion engine solar radiation reactor used; and

Figur 7 eine vereinfachte Schnittansicht der bei einem Einkolbenmotor eingesetzten Reaktorkammer.Figure 7 is a simplified sectional view of a single piston engine used reactor chamber.

In der Figurenbeschreibung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the description of the figures, the same parts are given the same reference symbols Mistake.

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Figur 1 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht einer Ausführung des erfindungsgemäßen Sonnenstrahlungsreaktors mit einem Gehäuse 11, beispielsweise aus Stahlbeton oder einem anderen hochdruckfesten Material. Das Gehäuse 11 weist eine Reaktorkammer 13 und eine Verbrennungskammer 15 auf, die durch eine Wand 17 getrennt sind. Die Einspeisung von Brennstoff oder Reaktionsmitteln in die Reaktorkammer 13 erfolgt durch Rohre 19 und 21. In einer bevorzugten Ausführung erfolgen die Zufuhr von Chlor durch das Rohr 19 und von Wasserstoff durch das Rohr 21 in gesteuerten Mengen.FIG. 1 shows a simplified sectional view of an embodiment of the solar radiation reactor according to the invention with a housing 11, for example made of reinforced concrete or some other high-pressure resistant Material. The housing 11 has a reactor chamber 13 and a combustion chamber 15 separated by a wall 17. The feeding of fuel or reactants into the Reactor chamber 13 takes place through tubes 19 and 21. In a preferred one Execution take place the supply of chlorine through the pipe 19 and hydrogen through the pipe 21 in controlled amounts.

Die Bündelung und Verstärkung von Sonnenstrahlen erfolgt vorzugsweise durch einen an sich bekannten Azimuth-Folger-Parabolreflektor. Die Bündelung der Sonnenstrahlung erfolgt erfolgt durch den Parabolreflektor 23, der dem Sonnenlauf durch den Azimuth-Folger 25 folgt. Der Parabolreflektor bündelt die Sonnenstrahlung auf einem Brennpunktreflektor 27, von dem der gebündelte Sonnenstrahl über einen Reflektor 29 durch ein sonnenstrahlungsdurchlässiges Glas 31 gelenkt wird. Die verstärkten Sonnenstrahlen treten durch das in der Wand des Gehäuses 11 eingefaßte Glas 31 und gelangen auf die Oberfläche eines kegelförmigen Reflektorventils 33, von dem sie zu den Reaktorwänden gestreut werden. Es wird darauf hingewiesen, daß das Reflektorventil 33 auch flach oder konvex sein kann. Es ist lediglich von Bedeutung, daß die Sonnenstrahlen möglichst gleichmäßig in der Reaktorkammer 13 gestreut werden, um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen.The bundling and amplification of the sun's rays is preferred by a known azimuth-follower parabolic reflector. The bundling of solar radiation takes place through the parabolic reflector 23, which follows the path of the sun through the azimuth follower 25 follows. The parabolic reflector focuses the solar radiation on a focal point reflector 27, from which the focused Sunbeam is directed via a reflector 29 through a solar radiation-permeable glass 31. The intensified rays of the sun pass through the glass enclosed in the wall of the housing 11 31 and reach the surface of a conical reflector valve 33, from which they are scattered to the reactor walls. It should be noted that the reflector valve 33 can also be flat or convex. It only matters that the Sun rays are scattered as evenly as possible in the reactor chamber 13 in order to achieve a high degree of efficiency.

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Molekulares Chlorgas und Wasserstoffgas werden also durch die Rohre 19 und 21 in die Reaktorkammer 13 eingebracht. Unter Einwirkung von Sonnenstrahlung wird das molekulare Chlor in der Reaktorkammer zu atomarem Chlor ionisiert. Dabei reagieren Chlor und Wasserstoff zumindest teilweise unter Bildung von HCl und unter Freigabe eines großen Wärmeenergiebetrags. Dadurch steigt der Druck in der Reaktorkammer 13 wesentlich. Der Wasserstoff, das Chlor und HCl werden durch die vom kegelförmigen Reflektor 13 und der Wand 17 gebildete Ventilöffnung 35 gedrückt. Dabei tritt das Gas in die Verbrennungskammer 15. Diese ist über eine Anzahl von öffnungen 37 mit atmosphärischem Sauerstoff versorgt. Wasserstoff und Chlor reagieren unter Anwesenheit von atmosphärischem Sauerstoff in Form einer gesteuerten Explosion und bilden dabei Chlorwasserstoffgas unter Freisetzung von starker Hitze und Erzeugung eines hohen Druckes in der Verbrennungskammer 15. Die bei der gesteuerten Explosion entstehenden Drücke und die erzeugte Wärmemenge dienen zur Dampferzeugung, zum Antrieb einer Turbine und/oder zur Bewegung eines Kolbens. Die in der Verbrennungskammer 15 erzeugten Hochdruckgase werden durch die Auslaßöffnungen 39 abgeführt oder auf die anhand der Figuren 4 und 5 beschriebene Weise abgeleitet.Molecular chlorine gas and hydrogen gas are so produced by the Pipes 19 and 21 introduced into the reactor chamber 13. Under action the molecular chlorine in the reactor chamber is ionized to atomic chlorine by solar radiation. React in the process Chlorine and hydrogen at least partially with the formation of HCl and with the release of a large amount of thermal energy. Through this the pressure in the reactor chamber 13 increases significantly. The hydrogen, the chlorine and HCl are pressed through the valve opening 35 formed by the conical reflector 13 and the wall 17. The gas enters the combustion chamber 15. This is filled with atmospheric oxygen via a number of openings 37 provided. Hydrogen and chlorine react in a controlled manner in the presence of atmospheric oxygen Explosion, forming hydrogen chloride gas, releasing intense heat and generating high pressure in the combustion chamber 15. The pressures and the amount of heat generated during the controlled explosion are used to generate steam, to drive a turbine and / or to move a piston. The high pressure gases generated in the combustion chamber 15 become discharged through the outlet openings 39 or discharged in the manner described with reference to FIGS. 4 and 5.

Figur 1 zeigt die starre Befestigung des kegelförmigen Reflektors 33 an einer auf und ab bewegbaren Stange 41 und seine Federvorspannung für das Verschließen der Ventilöffnung 35. übersteigt der Druck in der Reaktorkammer 13 einen vorbestimmten Wert, dann wird die Ventilöffnung oder der Ventilsitz 35 durch das Abwärts-FIG. 1 shows the rigid attachment of the conical reflector 33 to a rod 41 which can be moved up and down and its spring preload for closing the valve opening 35th exceeds the pressure in the reactor chamber 13 a predetermined value, then the valve opening or the valve seat 35 is through the downward

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drücken des kegelförmigen Reflektors 33 freigegeben. Von der nachfolgenden gesteuerten Explosion in der Verbrennungskammer 15 wird der kegelförmige Reflektor 33 wieder gegen den Ventilsitz 35 gedruckt. Dieser pulsierende Expansions- und Verbrennungsvorgang läuft bei der Spaltung der Chlor- und Wasserstoffmoleküle zu atomarem Wasserstoff und Chlor und der nachfolgenden Reaktion zu HCl in der Verbrennungskammer 15 wiederholt ab.pressing the conical reflector 33 released. From the subsequent controlled explosion in the combustion chamber 15, the conical reflector 33 is pressed against the valve seat 35 again. This pulsating expansion and combustion process runs in the splitting of the chlorine and hydrogen molecules to atomic hydrogen and chlorine and the following Reaction to HCl in the combustion chamber 15 repeatedly occurs.

In einer anderen Ausführung der Erfindung ist der kegelförmige Reflektor 33 fest montiert, so daß eine andauernd offene Ventilöffnung 35 vorliegt; vorzugsweise erfolgt das öffnen und Schließen des Ventilsitzes 35 in bestimmten Zeitabschnitten durch Nockensteuerung.In another embodiment of the invention, the conical reflector 33 is fixedly mounted, so that a continuously open valve opening 35 is present; the valve seat 35 is preferably opened and closed in certain time segments Cam control.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung mit einem Gehäuse 11 aus Metall für übliche Kraftfahrzeug-Verbrennungskraftmaschinen. Zur Herabsetzung der Korrosion bestehen die Innenwände des Gehäuses aus einem undurchlässigen, kohlenstoffhaltigen Stoff, beispielsweise "KT" Siliciumcarbid mit hervorragender Fähigkeit zur Aufnahme von Wärmestößen. Anstelle von Sonnenenergie dient in dieser Ausführung die von einer fotografischen Projektionslampe 44 erzeugte Strahlung zur Spaltung des molekularen Chlors in atomares Chlor. Es wird darauf hingewiesen, daß auch jede andere Lichtquelle von hoher Intensität geeignet ist. Die Lichtquelle ist in einer Kammer 45 untergebracht, die vorzugsweise mit reflektierenden Wänden versehen ist und praktisch das gesamte erzeugte Licht nach unten durch das sonnenstrahlungs-FIG. 2 shows a further embodiment of the invention with a housing 11 made of metal for conventional motor vehicle internal combustion engines. To reduce corrosion, the inner walls of the housing are made of an impermeable, carbon-containing material Substance, for example "KT" silicon carbide with an excellent ability to absorb heat shocks. Instead of In this embodiment, the radiation generated by a photographic projection lamp 44 is used to split the solar energy molecular chlorine into atomic chlorine. It should be noted that any other high-intensity light source is also suitable is. The light source is housed in a chamber 45 which is preferably provided with reflective walls and is practical all light generated downwards through the solar radiation

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durchlässige Glas 31 in die Reaktorkammer 13 wirft. Im übrigen entspricht der Sonnenstrahlungsreaktor der Ausführung gemäß Figur 1. Figur 3 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung ähnlich der Ausführung gemäß Figur 1, wobei kohlenstoffhaltige
Blöcke 51 zumindest an zwei Innenwänden der Verbrennungskammer 15 vorgesehen sind. Die kohlenstoffhaltigen Blöcke bestehen vorzugsweise aus "KT" Siliciumcarbid der Carborundum Corporation
mit verhältnismäßig langen Seitenflächen 53 und einer verhältnismäßig geringen Breite oder Tiefe, wobei jeder der Blöcke an der jeweiligen Seitenwand des Gehäuses 11 in der Verbrennungskammer 15 fest montiert ist. Als kohlenstoffhaltiger Block kommen undurchlässiger Graphit oder ein kohlenstoffhaltiges Material mit geringer Permeabilität infrage, vorzugsweise "KT" Siliciumcarbid. Derartige Blöcke sind bis zu Betriebstemperaturen von 1650 C in oxydierender Atmosphäre verwendbar und besitzenpermeable glass 31 throws into the reactor chamber 13. Otherwise, the solar radiation reactor corresponds to the embodiment according to FIG. 1. FIG. 3 shows another embodiment of the invention similar to the embodiment according to FIG
Blocks 51 are provided on at least two inner walls of the combustion chamber 15. The carbonaceous blocks are preferably made from "KT" silicon carbide from Carborundum Corporation
with relatively long side surfaces 53 and a relatively small width or depth, each of the blocks being fixedly mounted on the respective side wall of the housing 11 in the combustion chamber 15. Possible carbon-containing blocks are impermeable graphite or a carbon-containing material with low permeability, preferably "KT" silicon carbide. Such blocks can be used up to operating temperatures of 1650 C in an oxidizing atmosphere and have

eine thermische Leitfähigkeit von mehr als 175 kcal 1 h/0,093 m / 0,6 °C/2,54 cm. Außerdem hat "KT" Siliciumcarbid hervorragende Wärmestoßeigenschaften, ist impermeabel und kann Flüssigkeiten oder Gase bis zu Drücken von mehr als 140 atm einschließen.a thermal conductivity of more than 175 kcal 1 h / 0.093 m / 0.6 ° C / 2.54 cm. In addition, "KT" silicon carbide is excellent Thermal shock properties, is impermeable and can contain liquids or gases up to pressures of more than 140 atm.

Jeder der Blöcke 51 besitzt einen gitterartig angeordneten Kanal 30, wodurch das im Kanal strömende Fluid oder Gas die größtmögliche Menge der vom Block absorbierten Wärme aufzunehmen vermag. Each of the blocks 51 has a channel 30 arranged in a grid-like manner, whereby the fluid or gas flowing in the channel is as large as possible Amount of heat absorbed by the block is able to absorb.

Im Betrieb werden eine Flüssigkeit oder Dampf, beispielsweise
Wasser oder Wasserdampf, durch den Einlaß 55 in den Kanal 30In operation, a liquid or vapor, for example
Water or water vapor, through inlet 55 into channel 30

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eingespeist. Das Fluid durchströmt die Blöcke 51 von unten nach oben und tritt durch die Auslässe 57 aus. In der Zwischenzeit
erfolgt die Wärmeübertragung durch Leitung, Konvektion und
Strahlung von der Verbrennungskammer 15 an die kohlenstoffhaltigen Blöcke 51. Die freigesetzte Energie wird von den kohlenstoffhaltigen Blöcken mit hohem Wirkungsgrad absorbiert und in Wärme umgewandelt. Diese Wärme wird von dem durch die Kanäle 30 strömenden Fluid abgeführt. Mit der Erwärmung des Fluids dehnt sich dieses aus, seine Temperatur steigt und ebenso seine Strömungsgeschwindigkeit. Bei der Aufwärtsströmung in den Kanälen 30 absorbiert das Fluid immer mehr der von dem kohlenstoffhaltigen
Block absorbierten latenten Wärme und dehnt sich weiter aus, bis es nach dem Erreichen von gewünschter Temperatur und Druck durch den Auslaß 57 abströmt. Das nunmehr heiße Fluid ist zum Antrieb von Turbinen oder anderer Vorrichtungen heranziehbar. Die Verbrennungsabgase treten unterdessen durch die Auslaßöffnung 39
aus der Verbrennungskammer 15.fed in. The fluid flows through the blocks 51 from bottom to top and exits through the outlets 57. In the meantime
the heat transfer takes place through conduction, convection and
Radiation from the combustion chamber 15 to the carbonaceous blocks 51. The released energy is absorbed by the carbonaceous blocks with high efficiency and converted into heat. This heat is carried away by the fluid flowing through the channels 30. As the fluid heats up, it expands, its temperature rises and so does its flow velocity. With the upward flow in the channels 30, the fluid absorbs more and more of that of the carbon-containing one
Block absorbed latent heat and continues to expand until it flows off through outlet 57 after reaching the desired temperature and pressure. The now hot fluid can be used to drive turbines or other devices. Meanwhile, the combustion exhaust gases pass through the outlet opening 39
from the combustion chamber 15.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung mit mindestens einem starr an einer Turbine 61 befestigten Gehäuse 11.
Die Turbine 61 weist eine Vorkammer 63, einen auf einer Welle
67 sitzenden Läufer 65 und ein Turbinengehäuse 69 auf. Das Turbinengehäuse 69 bildet einen torusförmigen Leitring 71 für die
Führung der von der Verbrennungskammer 15 stammenden heißen Abgase auf die Turbinenschaufeln des Läufers 65. Im Betrieb strömt somit atmosphärischer Sauerstoff durch eine ringförmige Ansaugöffnung 73 in die Vorkammer 63. Der Sauerstoff strömt weiter inFIG. 4 shows a further embodiment of the invention with at least one housing 11 rigidly attached to a turbine 61.
The turbine 61 has an antechamber 63, one on a shaft
67 seated rotor 65 and a turbine housing 69. The turbine housing 69 forms a toroidal guide ring 71 for the
Guiding of the hot exhaust gases originating from the combustion chamber 15 onto the turbine blades of the rotor 65. During operation, atmospheric oxygen thus flows through an annular suction opening 73 into the antechamber 63. The oxygen flows further into

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-M--M-

die im Gehäuse 11 vorgesehene Verbrennungskammer 15 zur Steuerung der darin erfolgenden Chlorwasserstoffbildung. Das sich dabei bildende heiße expandierende Gas wird durch den Boden der Verbrennungskammer 15 in den vom Turbinengehäuse 69 gebildeten Leitring 71 gedrückt und radial nach innen auf die Turbinenschaufeln des Läufers 65 geleitet. Nach dem Durchströmen des dadurch in Drehung versetzten Läufers 65 strömen die Abgase durch eine Auslaßöffnung 75 in eine Berieselungskammer 301. In die Berieselungskammer 301 wird Wasser eingespeist, die den HCl unter Bildung von Salzsäure löst. Die Salzsäure sinkt auf den Boden der Berieselungskammer 301 und fließt in einen Behälter 24, Die übrigen Gase werden an die Atmosphäre abgelassen, über eine Leitung 38 ist an den Behälter 24 Natriumhydroxid angeschlossen und dient zur Umwandlung von Natriumhydroxid und Salzsäure in Natriumchlorid und Wasser. Wasser und Natriumchlorid werden in eine Chlor-Natriumhydroxidelektrolysezelle 50 eingespeist und darin zu Chlor und Wasserstoff umgewandelt, die erneut durch die Rohre 19 und 21 in die Reaktorkammer 13 geleitet werden. Es erfolgt somit ein ununterbrochenes Recycling von Natrium und Chlor, wodurch die Brennstoffkosten gegenüber üblichen fossilen Brennstoffen wesentlich verringert sind. Außerdem enthalten die an die Atmosphäre abgegebenen Emissionen vorwiegend Wasser und die sonst in der Atmosphäre enthaltenen Elemente. Dies bedeutet eine sauber verbrennende, wirtschaftliche Turbine vom hohen Wirkungsgrad. Obgleich das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 lediglich eine einzige Reaktor-Verbrennungskammer zeigt, sind natürlich auch mehrere am Umfang des Turbinenge-the combustion chamber 15 provided in the housing 11 for control the formation of hydrogen chloride that takes place therein. The resulting hot expanding gas is through the bottom of the Combustion chamber 15 in the one formed by the turbine housing 69 Guide ring 71 is pressed and directed radially inward onto the turbine blades of the rotor 65. After flowing through the rotor 65 thereby set in rotation, the exhaust gases flow through an outlet opening 75 into a sprinkling chamber 301. In the sprinkling chamber 301 is fed water which dissolves the HCl with the formation of hydrochloric acid. The hydrochloric acid sinks to the Bottom of the sprinkler chamber 301 and flows into a container 24, the remaining gases are vented to the atmosphere, via a Line 38 is connected to the sodium hydroxide container 24 and is used to convert sodium hydroxide and hydrochloric acid in sodium chloride and water. Water and sodium chloride are fed into a chlorine-sodium hydroxide electrolytic cell 50 and converted therein to chlorine and hydrogen, which are again passed through the tubes 19 and 21 into the reactor chamber 13. It This results in an uninterrupted recycling of sodium and chlorine, which reduces fuel costs compared to conventional fossil fuels Fuels are significantly reduced. In addition, the emissions released into the atmosphere contain predominantly Water and the elements otherwise contained in the atmosphere. This means a clean burning, economical turbine the high efficiency. Although the embodiment according to FIG. 4 only has a single reactor combustion chamber shows, there are of course several on the circumference of the turbine

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häuses 69 angeordnete Reaktor-Verbrennungskammern zur gleichmäßigeren Verteilung der in der Verbrennungskammer 15 erzeugten schnell strömenden Abgase einsetzbar.Housing 69 arranged reactor combustion chambers for more uniform Distribution of the fast-flowing exhaust gases generated in the combustion chamber 15 can be used.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Sonnenstrahlungsreaktors, wobei das Gehäuse 11 aus einem metallischen Werkstoff besteht, wie er für übliche Gasturbinenmotoren für den Antrieb von Fahrzeugen verwendet wird. Zur Verringerung der Innenwandkorrosion des Reaktors dient eine Auskleidung mit einem undurchlässigen kohlenstoffhaltigen Werkstoff. Die Zufuhr der Reaktionspartner, nämlich Wasserstoff und Chlor, zum Gehäuse 11 erfolgt jeweils über die Rohre 21 bzw. 19. Wasserstoff und Chlor sind aus einem nicht dargestellten Behälter zuführbar oder kontinuierlich erzeugbar. Sauerstoff, vorzugsweise atmosphärischer Sauerstoff, wird zur Steuerung der Reaktion von Wasserstoff und Chlor mit Hilfe der Leitung 38 in die Verbrennungskammer 15 eingespeist. Anstelle von Sonnenenergie zur Aufrechterhaltung der Reaktion in der Reaktionskammer 13 dient in dieser Ausführung eine starke Lichtquelle 44. Die von der Lichtquelle 44 erzeugte hoch intensive Strahlung wird in die Reaktorkammer 13 geleitet und auf einen kegelförmigen Reflektor 33 gelenkt. Dadurch wird das Licht oder die Strahlung gegen die Wände der Reaktorkammer 13 reflektiert und erzeugt dabei atomares Chlor. Chlor und Wasserstoff reagieren anschließend in der Verbrennungskammer 15 zu Chlorwasserstoff. Der gebildete Chlorwasserstoff hat eine hohe Temperatur und einen hohen Druck und strömt dadurch durch die Turbinenschaufeln derFigure 5 shows a further embodiment of the invention Solar radiation reactor, the housing 11 made of a metallic Material exists as it is used for conventional gas turbine engines for driving vehicles. To reduce A lining serves to prevent corrosion of the inner wall of the reactor with an impermeable carbonaceous material. The supply of the reactants, namely hydrogen and chlorine, to the housing 11 takes place via the tubes 21 and 19, respectively, hydrogen and chlorine can be supplied from a container (not shown) or can be generated continuously. Oxygen, preferably atmospheric oxygen, is used to control the reaction of hydrogen and chlorine by means of line 38 in the Combustion chamber 15 fed. Instead of solar energy to maintain the reaction in the reaction chamber 13 In this embodiment, a strong light source 44 is used. The high-intensity radiation generated by the light source 44 is shown in FIG the reactor chamber 13 and directed onto a conical reflector 33. This creates the light or the radiation reflected against the walls of the reactor chamber 13, thereby generating atomic chlorine. Chlorine and hydrogen then react in the combustion chamber 15 to hydrogen chloride. The educated Hydrogen chloride has a high temperature and pressure and thus flows through the turbine blades

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Turbine 61 in die Berieselungskammer 301. Beim Durchströmen der Turbine 61 wird der Läufer in schnelle Drehung versetzt und erzeugt mechanische Energie, die an einer Leistungsabnahmestelle 42 für den Antrieb eines Fahrzeugs sowie teilweise für den Betrieb eines Generators 48 abgenommen wird. Der Generator 48 dient zum Aufladen einer Batterie 501, die den Gleichstrom für den Betrieb der Elektrolysezelle 14 liefert. In der Berieselungskammer 301 rieselt durch Leitungen 29 zugeführtes Wasser für die Bildung von Salzsäure. Diese fließt aus der Berieselungskammer 301 in einen Behälter 24. Bei der Bildung der Salzsäure bildet sich ein Unterdruck in der Berieselungskammer 3O1, der aufgrund des Druckunterschiedes über die Turbine deren Antrieb unterstützt.Turbine 61 into the sprinkling chamber 301. When flowing through the turbine 61, the rotor is set into rapid rotation and generated mechanical energy at a power take-off point 42 for driving a vehicle and partly for operation a generator 48 is removed. The generator 48 is used to charge a battery 501, the direct current for the operation of the electrolytic cell 14 provides. Water supplied through lines 29 trickles into the sprinkling chamber 301 for the formation of hydrochloric acid. This flows from the sprinkling chamber 301 into a container 24. During the formation of the hydrochloric acid A negative pressure forms in the irrigation chamber 3O1, which due to the pressure difference across the turbine drives it supports.

In der bevorzugten Ausführung erfolgt die Zufuhr von Natriumhydroxid aus einer Chlor-Natriumhydroxidelektrolysezelle 14 über die Leitung 38 zum Behälter 24. Wasser und Natriumchlorid werden aus dem Behälter 24 durch eine Leitung 46 in die Chlor-Natriumhydroxidelektrolysezelle geleitet. Wasser und Natriumchlorid werden zu Brennstoff und/oder Reaktionsmittel, nämlich Wasserstoff, Chlor und Natriumhydroxid umgewandelt. Dieser Vorgang wird ununterbrochen wiederholt. Der vom Generator 48 erzeugte Gleichstrom dient zur Aufrechterhaltung der Elektrolyse in der Chlor-Natriumhydroxidelektrolysezelle.In the preferred embodiment, sodium hydroxide is supplied from a chlorine-sodium hydroxide electrolysis cell 14 via line 38 to container 24. Water and sodium chloride are from the container 24 through a line 46 into the chlorine-sodium hydroxide electrolytic cell directed. Water and sodium chloride become fuel and / or reactants, viz Converted to hydrogen, chlorine and sodium hydroxide. This process is repeated continuously. The one produced by generator 48 Direct current is used to maintain the electrolysis in the chlorine-sodium hydroxide electrolysis cell.

Figur 6 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung in Verbindung mit einem Kolbenmotor. Das Gehäuse 11 der Reaktor-Verbren-FIG. 6 shows a further embodiment of the invention in connection with a piston engine. The housing 11 of the reactor combustion

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nungskammer ist starr am Motorgehäuse 81 befestigt, wobei der Auslaß der Verbrennungskammer 15 in den vom Zylinderblock 85, vom Kolben 87 und vom Zylinderkopfdeckel 88 gebildeten Zylinderraum 83 führt. Die Einspeisung von atmosphärischem Sauerstoff in den Zylinderraum 83 erfolgt durch eine Rohrleitung 89 und ein Einlaßventil 91. Der Sauerstoff vermischt sich mit dem atomaren Chlor und Wasserstoff, die aus der Verbrennungskammer nach unten in den Zylinderraum 83 strömen und sich in Form einer gesteuerten Explosion stark ausdehnen. Die gebildeten Verbrennungsprodukte werden durch ein Auslaßventil 93 aus dem Zylinderraum 83 über die Auspuffleitung 95 ausgestoßen. Bei jeder Zufuhr von Sauerstoff in den Zylinderraum 83 erfolgt eine den Kolben 87 nach unten treibende Explosion. Bei der Kolbenaufwärtsbewegung wird ein kegelförmiger Reflektor 33 gegen den Ventilsitz 35 bewegt. Gleichzeitig öffnet das Auslaßventil 93 und läßt die Abgase in die Auspuffleitung 95 abströmen. Anschließend erfolgt die Bewegung des Kolbens 87 nach unten, wodurch der kegelförmige Reflektor 33 den Ventilsitz 35 freigibt, so daß atomares Chlor und atomarer Wasserstoff in die Verbrennungskammer 15 und in den Zylinderraum 83 strömen können. Gleichzeitig erfolgt die Zufuhr von Sauerstoff über das Einlaßventil 91 in den Zylinderraum 83 für die gesteuerte exotherme Reaktion von Wasserstoff und Chlor. Dabei wird der Kolben nach unten gedrückt und der Zyklus abgeschlossen.tion chamber is rigidly attached to the engine housing 81, the outlet of the combustion chamber 15 in the cylinder block 85, cylinder space 83 formed by piston 87 and cylinder head cover 88 leads. The injection of atmospheric oxygen into the cylinder space 83 takes place through a pipe 89 and an inlet valve 91. The oxygen mixes with the atomic Chlorine and hydrogen that flow from the combustion chamber down into the cylinder space 83 and are in the form of a controlled explosion. The combustion products formed are discharged from the cylinder space through an exhaust valve 93 83 ejected through the exhaust pipe 95. Each time oxygen is fed into the cylinder chamber 83, one takes place Piston 87 propelling downward explosion. When the piston moves upwards, a conical reflector 33 is against the Valve seat 35 moves. At the same time, the outlet valve 93 opens and allows the exhaust gases to flow out into the exhaust line 95. Afterward if the piston 87 moves downwards, whereby the conical reflector 33 releases the valve seat 35, see above that atomic chlorine and atomic hydrogen can flow into the combustion chamber 15 and into the cylinder space 83. Simultaneously the supply of oxygen takes place via the inlet valve 91 into the cylinder chamber 83 for the controlled exothermic reaction of hydrogen and chlorine. The piston is pushed down and the cycle is completed.

Figur 7 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung in Verbindung mit einer Zweitaktverbrennungskraftmaschine. Ein KolbenFIG. 7 shows another embodiment of the invention in connection with a two-stroke internal combustion engine. A piston

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80 bildet die Verbrennungskammer 15, in die bestimmte Mengen von Chlor und Wasserstoff sowie atmosphärischer Sauerstoff durch die Rohre 19 und 21 und die Leitung 37 zugeführt werden. Die auftretende gesteuerte Explosion treibt den Kolben 80 nach unten, bis die Kolbenoberfläche 82 die Auslaßöffnung 84 des vom Gehäuse 11 gebildeten Zylinders freigibt. Das Reaktionsgas, nämlich Chlorwasserstoff, sowie Luft strömen durch die Auslaßöffnung in eine nicht dargestellte Ber iese lungskainmer ähnlich der Ausführung gemäß Figur 6. Anschließend erfolgt die Zurückbewegung des Kolbens in seine obere Totpunktstellung. Vor dem Erreichen des oberen Totpunkts erfolgt die Zufuhr von Chlor und Wasserstoff in die Verbrennungskammer 15. Erreicht der Kolben 80 den oberen Totpunkt, dann zündet die Lichtquelle 44 und löst dadurch die exotherme Reaktion von Wasserstoff und Chlor aus, wodurch der Kolben 80 nach unten getrieben wird. 80 forms the combustion chamber 15, into which certain amounts of chlorine and hydrogen as well as atmospheric oxygen are fed through the pipes 19 and 21 and the line 37. The controlled explosion that occurs drives the piston 80 downward until the piston surface 82 exposes the outlet opening 84 of the cylinder formed by the housing 11. The reaction gas, namely hydrogen chloride, and air flow through the outlet opening into a Ber iese lungskainmer, not shown, similar to the embodiment according to FIG. 6. The piston then moves back to its top dead center position. Prior to reaching the top dead center, the supply of chlorine and hydrogen occurs in the combustion chamber 15 reaches the piston 80, the top dead center, then ignites the light source 44 and thereby triggers the exothermic reaction of hydrogen and chlorine, whereby the piston driven 80 downwardly will.

Es wird darauf hingewiesen, daß der erfindungsgemäße Sonnenstrahlungsreaktor auch zum Antrieb eines Drehkolbenmotors (Wankelmotor) sowie zum Antrieb von Zweitakt- und Viertaktverbrennungskraftmaschinen geeignet ist. Dabei stellen die Figuren 6 und 7 lediglich Anwendungsbeispiele für die wirtschaftliche und wirksame Verwendung des erfindungsgemäßen Sonnenstrahlungsreaktors in Verbindung mit Kolbenmotoren dar.It should be noted that the solar radiation reactor according to the invention is also suitable for driving a rotary piston engine (Wankel engine) and for driving two-stroke and four-stroke internal combustion engines. Figures 6 and 7 merely represent application examples for the economical and effective use of the solar radiation reactor according to the invention in connection with piston engines.

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Claims (11)

AnsprücheExpectations 1. Sonnenstrahlungsreaktor, gekennzeichnet durch eine Reaktorkanuner (13) mit einer Einspeisungsvorrichtung (19; 21) zum gesteuerten Zusammenführen von Chlor und Wasserstoff, durch eine Strahlungsführung (23; 29; 31) zum Einleiten einer elektromagnetischen Strahlung in die Reaktorkammer (13) für die Ionisierung von Chlor und Wasserstoff, durch eine Verbrennungskammer (15) mit einem in der Verbindung zur Reaktorkanuner (13) liegenden Ventil (33), und durch eine Zufuhreinrichtung (37) zum gesteuerten Einleiten von Sauerstoff in die Verbrennungskammer (15), wobei der ionisierte Wasserstoff und das ionisierte Chlor zur exothermen Reaktion für die Bildung von Chlorwasserstoff von hohem Druck und hoher Temperatur über das Ventil (33) in die Verbrennungskammer (15) einspeisbar sind.1. Solar radiation reactor, characterized by a reactor canal (13) with a feed device (19; 21) for the controlled merging of chlorine and hydrogen, by a radiation guide (23; 29; 31) for introducing electromagnetic radiation into the reactor chamber (13) for the ionization of chlorine and hydrogen, through a combustion chamber (15) with one in the compound to the reactor canister (13) lying valve (33), and through a feed device (37) for the controlled introduction of Oxygen into the combustion chamber (15), the ionized hydrogen and the ionized chlorine becoming exothermic Reaction for the formation of hydrogen chloride of high pressure and high temperature via valve (33) into the Combustion chamber (15) can be fed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung Sonnenstrahlung ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electromagnetic radiation is solar radiation. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung eine künstliche Lichtquelle (44) dient.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that an artificial one for generating the electromagnetic radiation Light source (44) is used. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Fokussiereinrichtung (23; 27) für die Bündelung der elektromagnetischen Strahlung, durch einen Reflektor (29)4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a focusing device (23; 27) for bundling the electromagnetic radiation, through a reflector (29) 709850/0765709850/0765 -Vf--Vf- und ein Glasfenster (31) zum Einleiten der gebündelten Strahlung in die Reaktorkammer (13), und durch eine in der Reaktorkammer (13) liegende Reflektoreinrichtung zur Streuung der Strahlung über die ganze Reaktorkammer (13).and a glass window (31) for introducing the bundled radiation into the reactor chamber (13), and through an in the reactor chamber (13) lying reflector device for Scattering of the radiation over the entire reactor chamber (13). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (15) zumindest einen Block (51) aus niederpermeablem, undurchlässigem Siliciumcarbid mit möglichst großer Strahlungsaufnahmefläche (53) und geringer Stärke aufweist, die im Inneren mit einem gitterartig angeordneten Kanal (30) für die Durchleitung eines die in der Verbrennungskammer (15) abgestrahlte Wärme aufnehmenden Fluids versehen ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the combustion chamber (15) has at least one block (51) of low permeability, impermeable Silicon carbide with the largest possible radiation receiving surface (53) and low strength, which is inside with a grid-like arranged channel (30) for the passage of one of the in the combustion chamber (15) radiated heat absorbing fluid is provided. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (51) aus "KT" Siliciumcarbid besteht.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the block (51) consists of "KT" silicon carbide. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (15) strömungsmäßig mit dem Läufer (65) einer Turbine (61) verbunden ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the combustion chamber (15) is fluidly connected to the rotor (65) of a turbine (61). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungskammer (15) strömungsmäßig mit dem Zylinderraum (83) eines Kolbenmotors verbunden ist.8. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the combustion chamber (15) is fluidly connected to the cylinder space (83) of a piston engine is. 709850/0765709850/0765 9. Verfahren zur Erzeugung von mechanischer Energie aus nicht fossilen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß molekulares Chlor und molekularer Wasserstoff in einer Reaktorkammer (13) von einer elektromagnetischen Strahlung zu atomarem Chlor und Wasserstoff ionisiert werden, daß das atomare Chlor- und Wasserstoffgas über ein Ventil (33) in eine Verbrennungskammer (15) strömen und in dieser unter Anwesenheit von gesteuert zugeführtem atmosphärischem Sauerstoff exotherm unter Freisetzung einer großen Wärmemenge und Erzeugung eines hohen Drucks reagieren.9. A method for generating mechanical energy from non-fossil fuels, characterized in that molecular Chlorine and molecular hydrogen in a reactor chamber (13) from electromagnetic radiation to atomic Chlorine and hydrogen are ionized that the atomic chlorine and hydrogen gas through a valve (33) into one Combustion chamber (15) flow and in this in the presence of controlled supplied atmospheric oxygen react exothermically, releasing a large amount of heat and generating a high pressure. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Reaktion in der Verbrennungskammer (15) erzeugte Wärme zur Dampferzeugung verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the reaction generated in the combustion chamber (15) Heat is used to generate steam. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Explosion in der Verbrennungskammer (15) zum Antrieb eines Kolbenmotors und/oder einer Turbine verwendet wird.11. The method according to claim 9, characterized in that the controlled explosion in the combustion chamber (15) for propulsion a piston engine and / or a turbine is used. 709850/0765709850/0765
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